북서태평양 먼지에 의한 침강입자 플럭스의 변동

Abstract

퇴적물 트랩은 해양에서 일어나는 생물상의 변화와 대기로부터 유입되는 입자의 변화를 시간의 함수로 기록한다. 해양의 표층에서 심층으로 침강하는 입자들은 생물학적 탄소 펌프뿐만 아니라 용승 및 재광물화와 같은 수층의 물리·화학적 환경에 대한 정보를 제공한다. 지난 수십 년간 퇴적물 트랩을 이용한 침강입자 연구는 연구 지역에서 침강입자 플럭스의 시기적인 변동에 대한 직접적인 정보를 제공하였다. 본 연구에서는 동아시아 황사가 인근 해역의 침강입자 플럭스에 미치는 영향을 평가하기 위해 북서태평양 해역의 정점 KE08 (33.70N, 156.66E)에서 2017년 11월부터 2018년 8월까지 퇴적물 트랩을 수심 900 m에 설치하여 침강입자를 획득하였다. 침강입자 플럭스는 0.5-248 mg m-²d-¹ (평균 88 ± 63 mg m-²d-¹)의 범위에서 변화하였다. 연구기간 동안 탄산칼슘, 생물기원 규산염, 유기탄소 플럭스의 평균값은 각각 40.3 ± 26.4 mg m-²d-¹, 17.4 ± 12.2 mg m-²d-¹, 9.0 ± 5.8 mg m-²d-¹으로 나타났다. 침강입자 내 생물기원 성분은 약 82%로 대부분 생물기원 입자로 구성되어 있다. 침강입자 플럭스는 2018년 2월과 5월에 급격히 증가하였으며, 생물기원 입자와 육상기원 쇄설물 입자 플럭스 모두 증가하였다. 특히 2018년 2월과 5월 동아시아 지역에 황사가 빈번히 발생하여 북서태평양으로 이동하였고, 북서태평양 해양 생산성과 탄소 플럭스에 영향을 미친다. 2018년 2월에 증가된 입자 플럭스는 탄산칼슘 플럭스의 증가를 반영한 결과이고, 2018년 5월 입자 플럭스 피크는 생물기원 규산염 플럭스 증가와 관련된다. 표층 해양의 일차생산력과 수심 900 m에서 측정된 유기탄소 플럭스의 비율은 3~5%로 다른 시기(1.2% ± 0.5%)에 비해 뚜렷하게 높았다. 이는 황사가 북서태평양 해역에서 탄소입자 침강 효율을 조절하는 중요한 인자임을 의미한다. 따라서 기후변화에 의해 야기되는 해양의 변화를 이해하기 위해서 대기 입자와 해양 탄소 플럭스의 지속적인 연구가 필수적이다.